[0001] Die Erfindung bezieht sich auf einen Elektromotor umfassend einen Anker, einen wenigstens
eine Wicklung und zwei Polschuhe aufweisenden Feldmagneten, wenigstens zwei Bürstenhalter,
die auf einer konzentrisch zum Anker zu beiden Seiten einer zu den Polschuhen in etwa
symmetrischen Null-Lage verschwenkbaren Bürstenhalterplatte angeordnet sind, und eine
die elektrische Polung der Bürstenhalter gegenüber der Wicklung des Feldmagneten
bestimmenden Schalteinrichtung zur Drehrichtungsumkehr des Elektromotors.
[0002] Bei für Links- und Rechtslauf gleichermaßen geeigneten Elektromotoren werden die
Bürsten so angeordnet, daß die Umpolung des Magnetfeldes eines Ankerhorns dann erfolgt,
wenn sich dieses unter einem Polschuh des Feldmagneten befindet. Durch Rückwirkung
des Magnetfeldes des Ankers auf das Magnetfeld des Feldmagneten wird letzteres beeinflußt,
und die neutrale Zone verschiebt sich um einen gewissen Winkelbetrag entgegen dem
Drehsinn des Ankers. Zur Leistungsoptimierung und zur Verminderung der am Kollektor
auftretenden Funken hat es sich bewährt, die Bürsten entgegen dem Drehsinn des Ankers
um die Rotationsachse des Ankers zu verschwenken.
[0003] Abhängig von Konstruktion und Leistung eines Elektromotors hat sich bei Elektromotoren
mit zweipoligem Feldmagnet eine Bürstenverdrehung in der Größenordnung von ± 25° ausgehend
von der Null-Lage bewährt. Unter Null-Lage ist die eingangs beschriebene zu den Polen
des Feldmagneten symmetrische Anordnung der Bürsten zu verstehen.
[0004] Zur Drehrichtungsumkehr eines Elektromotors ist es erforderlich, die relativ Polarität
zwischen Anker und Feldmagnet umzukehren. Dies kann durch elektrische Umpolung des
Anschlüsse des Ankers oder der Anschlüsse des Feldmagneten erfolgen. Bei Motoren mit
zweipoligem Feldmagneten wird die Feldwicklung häufig geteilt, wobei an jedem Polschuh
die Hälfte der Feldwicklung angeordnet ist. Bei dieser Anordnung ist es üblich, jeweils
dem einen Anschluß jeder Teilwickung mit der Versorgungsspannung des Elektromotors
zu beaufschlagen und jeweils den zweiten Anschluß jeder Teilwicklung mit je einer
der Bürsten zu verbinden. Es sind Elektromotoren dieser Bauart bekannt, welche eine
Schalteinrichtung aufweisen, die eine Umpolung der Bürsten in bezug auf die Anschlüsse
des geteilten Feldmagneten bewirkt. Eine derartige Schalteinrichtung weist zwei einpolige
Wechselschalter auf, welche jede der beiden Bürsten wahlweise mit einem der beiden
Anschlüsse des geteilten Feldmagneten verbinden, wobei die beiden Schalter gegenseitig
so verriegelt sind, daß Fehlschaltungen vermieden werden.
[0005] Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen mit einer Einrichtung zur Bürstenverdrehung
in Form einer verschwenkbaren Bürstenhalterplatte versehenen Elektromotor, welcher
außerdem eine Schalteinrichtung zur Drehrichtungsumkehr aufweist, so zu gestalten,
daß zusätzlich die Möglichkeit besteht, Ein-/Auszuschalten, daß eine Fehlbedienung
ausgeschlossen ist und daß sowohl die Herstellung der Einzelteile als auch die Montage
des Motors fertigungstechnisch vereinfacht und der Ausschuß reduziert wird.
[0006] Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die Schalteinrichtung gemeinsam
mit der Bürstenhalterplatte in Abhängigkeit von deren Lage in bezug auf die Null-Lage
betätigbar ist. Wesentliches Merkmal der Erfindung ist es, daß die Bürstenhalterplatte
den Schalter betätigt und gleichzeitig Bestandteil des Schalters ist. Folgende Funktionen
werden von der Bürstenhalterplatte mit übernommen: Gehäuse, Betätigung und Aufnahme
der Schaltkontakte. Auf diese Weise wird erreicht, daß elektrische Polung und mechanische
Verschwenkung der Bürsten einander stets zugeordnet sind, und daß eine unbeabsichtigte
Inbetriebnahme bei nicht mit der Polung übereinstimmender Verdrehung der Bürsten ausgeschlossen
ist. Somit ist es unmöglich, daß bei einer beispielsweise für Linkslauf eines Motors
optimalen Bürstenstellung eine Polung der Bürsten für Rechtslauf vorgenommen wird
und der Motor in diesem Zustand betrieben wird, in dem starkes Bürstenfeuer auftritt
und Kollektor sowie Bürsten starkem Verschleiß unterliegen.
[0007] Besonders hervorzuhebende Vorteile der Erfindung sind darin zu sehen, daß sich eine
kompakte Bauweise durch das Anordnen des Schalters im Bereich der Bürstenhalterplatte
ergibt. Gleichzeitig ist durch die in diesem Bereich strömende Luft eine hohe Sauberkeit
gegeben, gleichwenn unmittelbar beim Schalter die Kohle abgerieben wird.
[0008] Die erfindungsgemäße Vorrichtung hat weiterhin den Vorteil, daß mit einem einzigen
Handgriff die Bürsten sowohl verdreht als auch richtig gepolt werden. Zur Betätigung
wird die gesamte Bürstenhalterplatte, die konzentrisch zur Rotationsachse des Ankers
gelagert ist, verschwenkt. Auf der Bürstenhalterplatte sind elektrisch mit den die
Bürsten führenden Bürstenhaltern verbundene Kontakte angeordnet, welche über bewegliche
Schaltelemente mit am Gehäuse des Elektromotors angeordneten Festkontakten verbindbar
sind. Die Betätigung der Schaltelemente erfolgt durch Wechselwirkung dieser mit während
der Schwenkbe wegung von der Bürstenhalterplatte an die Schaltelemente herangebrachten
Einwirkungselementen wie Schaltnocken und dergleichen.
[0009] Bei einem als Hauptstrommotor geschalteten Elektromotor mit geteilter Feldwicklung
sind die dem Gehäuse zugeordneten Festkontakte jeweils mit einem Anschluß einer Spule
des Feldmagneten verbunden, deren zweiter Anschluß jeweils mit einer der beiden Zuleitungen
zum Motor verbunden ist. Es versteht sich von selbst, daß bei einem Hauptstrommotor
mit einer einzigen Feldwicklung diese einerseits mit einer der Zuleitungen und andererseits
mit einem der Festkontakte verbunden ist und daß der zweite Festkontakt mit der zweiten
Zuleitung verbunden ist. Bei einem Elektromotor mit Nebenschlußcharakteristik sind
Ankerstromkreis und Feldmagnet elektrisch parallel zu schalten.
[0010] Ein zusätzlicher Ausschalter für den Elektromotor ist entbehrlich, wenn der Schaltmechanismus
in seiner Bewegungscharakteristik wie folgt ausgeführt ist. Bei dieser Anordnung stellen
die Schaltelemente vorzugsweise erst gegen Ende der Schwenkbewegung der Bürstenhalterplatte
die elektrischen Verbindungen her, so daß umgekehrt bei einer leichten Rückwärtsbewegung
aus der Endlage der Bürstenplatte bereits eine Unterbrechung des Stromkreises erfolgt.
Bei dieser Anordnung dienen die Schaltelemente sowohl als Ein-, Aus- und Umpol-Schalter.
[0011] Wenn die Schalteinrichtung wenigstens ein mit Federkraft beaufschlagtes Schaltelement
aufweist, das beim Umschalten eine instabile Zwischenphase durchläuft, dann werden
beim Umpolen auftretende Induktionsfunken gelöscht. Nach Verlassen der instabilen
Zwischenphase bewegt sich das Schaltelement so rasch, daß ein Funken innerhalb kürzester
Zeit abreißt.
[0012] Besonders günstig ist es, wenn jedes Schaltelement einen Flachkontakt, eine Kontaktwippe,
ein drehbar gelagertes Federelement und zwei Gegenkontakte aufweist, wobei die Kontaktwippe
um eine Seitenkante des Flachkontaktes kippbar ist, das Federelement die Kontaktwippe
klammerartig umfaßt und auf dem Flachkontakt lagefixiert und die Kontaktwippe über
einen Abschnitt des Federelementes betätigbar ist, wobei die Gegenkontakte und der
Flachkontakt relativ zueinander verschwenkbar angeordnet sind.
[0013] Im Ruhezustand bei unterbrochenem Stromkreis liegt die Kontaktwippe auf dem Flachkontakt
auf, so daß ein Arm der Wippe einen Gegenkontakt nicht berühren kann. Außerdem liegt
der Flachkontakt von dem Schaltwinkel (vorzugsweise 25°) entfernt.
[0014] Während des Umschaltens wird eine instabile Zwischenphase durchlaufen, weil die Kontaktwippe
beim Verschwenken der Bürstenhalterplatte mit einer Betätigungsfeder betätigt ist,
welche die Kontaktwippe auf den Flachkontakt und in gekipptem Zustand zusätzlich auf
Gegenkontakte aufdrückt. Während die Betätigungsfeder die Kontaktwippe im Ruhezustand
zentral auf den Flachkontakt aufdrückt, wird die Betätigungsfeder zum Kippen der Kontaktwippe
über eine Kante des Flachkontaktes unter Anspannung zur Seite bewegt und erreicht
nach Umkippen der Kontaktwippe wieder eine stabile Lage.
[0015] Die Feder kann so ausgeführt sein, daß sie die Kontaktwippe selbstättig zurückschaltet
oder es kann ein zusätzlicher Mechanismus vorgesehen werden, z.B. durch eine zweite
Feder.
[0016] Bei dieser Ausführungsform ist vorteilhafterweise die Betätigungsfeder benachbart
zum Flachkontakt symmetrisch zu diesem auf dessen von der Kontaktwippe abgewandten
Seite parallel zu Kippkante drehbar gelagert. Dadurch kann die Feder in der Mitte
des Flachkontaktes eine stabile Lage annehmen und je eine weitere auf jeder Seite
des Flachkontaktes nach Einnahme einer dessen Kante überschreitenden seitlichen Lage.
[0017] Für die Funktion des Schaltelementes ist es prinzipiell gleichgültig, ob der Flachkontakt
als Festkontakt ausgebildet und am Gehäuse des Elektromotors angeordnet ist oder ob
der Flachkontakt auf der schwenkbaren Bürstenhalterplatte angeordnet ist. Bevorzugt
wird die Ausführung, bei der der Flachkontakt eines Schaltelementes jeweils mit einem
der Anschlüsse der Wicklung des Feldmagneten verbunden ist und der Gegenkontakt jeweils
über ein Leiterelement mit einem der Bürstenhalter verbunden ist. Dabei werden die
Schaltelemente über an der Bürstenhalterplatte angeordnete Betätigungselemente wie
Stifte oder Nocken kurz vor erreichen der Endlage der Schwenkbewegung bzw. kurz nach
Verlassen der Endlage betätigt.
[0018] Es kann auch ein Funkenstörungsglied wie Drossel direkt zwischen Schaltelement und
Bürstenhalter angeordnet sein. Die Betätigung der Schaltelemente kann durch benachbart
zu den Festkontakten angeordnete Schaltnocken erfolgen, so daß unabhängig von der
Drehrichtung der schwenkbaren Bürstenhalterplatte jeweils die Betätigung des Schaltelements
in gleicher Richtung erfolgt.
[0019] Gegebenenfalls kann auch eine Drossel zwischen Feldanschluß und Mittelkontakt liegen.
[0020] Die Kontaktwippe kann grundsätzlich ein- oder zweiarmig ausgeführt sein, einarmig
dann, wenn nach der erfindungsgemäßen Grundidee nur ein- und ausgeschaltet werden
soll. Da die Gegenkontakte beim Verschwenken der Bürstenhalterplatte in den Wirkungsbereich
des Kontaktarmes gelangen, kann grundsätzlich ein einziger Kontaktarm abwechselnd
mit zwei verschiedenen Gegenkontakten verbunden sein. Eine besonders vorteilhafte
symmetrische Ausführung wird dann erreicht, wenn die Kontaktwippe zweiarmig in V-Form
ausgebildet ist und einen auf dem Flachkontakt abstützenden U-förmig ausgebildetem
Auflagebereich aufweist, der zur Führung der Kontaktwippe sich zumindest abschnittweise
seitlich entlang des Flachkontaktes erstreckt. Der U-förmige Auflagebereich führt
die Kontaktwippe auf dem Flachkontakt und zentriert somit bei jedem Schaltvorgang
die Kontaktwippe erneut. Auch bei einer einarmigen Ausführung der Kontaktwippe ist
es empfehlenswert, einen U-förmigen Auflagebereich vorzusehen.
[0021] Gleichzeitig mit der Schwenkung der Bürstenhalterplatte kann die Leistung eines Elektromotors
geregelt werden, wenn ein Abschnitt der Gegenkontakte als ein von der Kontaktwippe
beschleifbares Widerstandselement ausgebildet ist, dessen zwischen Leiterelement und
Kontaktwippe wirksame Länge durch Schwenken der Bürstenhalterplatte veränderbar ist.
Die volle Motorleistung wird erreicht, wenn bei voller Ausschwenkung der Bürstenhalterplatte
die Kontaktwippe mit dem jeweils der Polung entsprechenden Leiterelement und somit
dem zugeordneten Bürstenhalter direkt verbunden ist. Die Betätigung dieses Schaltelementes
erfolgt bereits kurz nach Verlassen der Null-Lage der Bürstenhalterplatte, so daß
die Stromzufuhr über das Widerstandselement erfolgt. Bei weiterem Schwenken der Bürstenhalterplatte
wird die wirksame Länge des Widerstandselementes und somit dessen elektrischer Widerstand
immer geringer, bis in der Endlage ein direkter Kontakt zwischen Kontaktwippe und
Leiterelement hergestellt ist. Das zweite der Umpolung dienende Schaltelement kann
während des Schwenkens direkt auf der Leiterbahn schleifen, da als Vorwiderstand ein
einziges Widerstandselement im Stromkreis genügt.
[0022] Eine besonders elegante Leistungsregelung des Elektromotors wird dadurch erreicht,
daß jeweils zwischen dem Leiterelement und dem zugeordneten Bürstenhalter ein die
Motorleistung beeinflussendes Steuerelement wie Triac angeordnet ist, wobei das Widerstandselement
jeweils im Steuerstromkreis des Steuerelementes angeordnet ist. Die Steuerelementes
selbst können auf der Bürstenhalterplatte angeordnet sein, wobei sie gleichzeitig
der Kühlluft ausgesetzt sind. Die Steuerelemente können über eine flexible Litze mit
den Anschlüssen der Feldmagnetwicklungen verbunden sein, so daß nicht die gesamte
dem Motor zugeführte elektrische Leistung über Schleifkontakte geführt werden muß,
sondern nur die geringe Leistung der Steuerstromkreise. Die Leistungsregelung kann
dann vorteilhafterweise über Kohleschichtwiderstände erfolgen.
[0023] Weitere Einzelheiten, Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich nicht nur
aus den Ansprüchen, den diesen zu entnehmenden Merkmalen - für sich und/oder in Kombination
-, sondern auch aus der nachstehenden Beschreibung von in der Zeichnung dargestellten
bevorzugten Ausführungsbeispielen.
[0024] Es zeigen:
Fig. 1 eine schematische Darstellung der erfindungsgemäßen Vorrichtung,
Fig. 2 in perspektivischer Ansicht schematisch ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen
Vorrichtung,
Fig. 3 in Draufsicht im Detail ein Schaltelement aus Fig. 2 im Ruhezustand,
Fig. 4 das Schaltelement aus Fig. 3 im geschalteten Zustand,
Fig. 5 das Schaltelement aus Fig. 2 in perspektivischer Darstellung.
Fig. 6 in perspektivischer Darstellung schematisch ein zweites Ausführungsbeispiel
einer erfindungsgemäßen Vorrichtung und
Fig. 7 eine Merkmale, die im Zusammenhang mit der Fig. 2 beschrieben werden, verdeutlichende
perspektivische Darstellung.
[0025] In Fig. 1 ist ein Elektromotor mit einem Gehäuse (1) und zwei Polschuhen (2) und
(4) dargestellt, welche jeweils eine Hälfte einer Feldwicklung (3) und (5) aufweisen.
Jeweils ein Anschluß (7), (8) einer Feldwicklung (3), (5) ist mit einem am Gehäuse
(1) angeordneten Schaltelement (28), (30) einer Schalteinrichtung (6) verbunden. Auf
einer um eine Achse (14) des Elektromotors schwenkbaren Bürstenhalterplatte (10) sind
einander diametral gegenüberliegend zwei Bürstenhalter (16) und (36) angeordnet, welche
mit je einem Leiterelement (22) bzw. (42) verbunden sind. Die Leiterelemente (22)
und (42) sind als Abschnitte eines Ringes ausgebildet, welche in der Nähe der Schaltelemente
(28) und (30) enden. Beim Schwenken der Bürstenhalterplatte (10) um die Achse (14)
stellt das Schaltelement (28) eine Verbindung zwischen dem Anschluß (8) und dem Leiterelement
(22) bzw. (42) her, und das Schaltelement (30) stellt eine elektrische Verbindung
zwischen dem Anschluß (7) und dem Leiterelement (42) bzw. (22) her.
[0026] In Fig. 2 ist perspektivisch die schwenkbare Bürstenhalterplatte (10) mit den Bürstenhaltern
(16) und (36) dargestellt, welche je eine Bürste (18) bzw. (38) führen und über im
Inneren angeordnete Federelemente an einem hier nicht dargestellten Kollektor eines
Ankers des Elektromotors andrücken. Auf der schwenkbaren Bürstenhalterplatte (10)
sind mit dem Bürstenhalter (16) über eine Funkentstörungsdrossel (20) und ein als
Verbindungsleitung zu bezeichendes Leiterlement (22) verbundene Kontaktlaschen (24)
und (34) angeordnet. Diesen diametral gegenüberliegend sind über eine Funkentstörungsdrossel
(40) und eine Verbindungsleitung (42) mit dem Bürstenhalter (38) verbundene Kontaktlaschen
(44) und (74) angeordnet. In einer durch eine Linie (50) angedeuteten Null-Lage der
Bürstenhalter (16) und (36) sind diese dem Kollektor so zugeordnet, daß die Umpolung
eines Ankerhornes dann stattfindet, wenn sich dieses genau in der Mitte eines Polschuhes
des Feldmagneten des Motors befindet. Zur Kompensation der Feldverzerrung des Feldmagneten
durch das Ankerfeld und die dadurch hervorgerufene Verschiebung der neutralen Zone
sind die Bürstenhalter (16) und (36) gemeinsam mit der Bürstenhalterplatte (10) zu
beiden Seiten der Null-Lage (50) in Richtung eines Pfeiles (48) bzw. eines Pfeiles
(52) schwenkbar. Die Schwenkbewegung erfolgt jeweils entgegen der Drehrichtung des
Ankers.
[0027] Am äußeren Umfang der schwenkbaren Bürstenhalterplatte (10) sind einander diametral
gegenüberliegend als Schalter (28) und (30) zu bezeichnende, die Polung der Bürsten
bestimmende Schaltelemente angeordnet, welche mechanisch mit dem Gehäuse des Elektromotors
verbunden sind und demzufolge den Polschuhen des Feldmagneten zugeordnet sind. Jeder
Polschuh des Feldmagneten weist eine eigene Feldwicklung auf, deren einer Anschluß
jeweils mit einem der Schalter (28) bzw. (30) verbunden ist und deren anderer Anschluß
jeweils mit einer Ader eines Anschlußkabels des Elektromotors verbunden ist. Die Schalter
(28) und (30) und die Kontaktlaschen (24, 34; 44, 74) sind so angeordnet, daß nach
Schwenken der Bürstenhalterplatte (10) in Richtung des Pfeiles (52) der Schalter (28)
mit der als Gegenkontakt dienenden Kontaktlasche (24) und der Schalter (30) mit der
Kontaktlasche (44) in Verbindung steht. Wird die Bürstenhalterplatte (10) aus der
Null-Lage (50) in Richtung des Pfeiles (48) geschwenkt, so wird über den Schalter
(28) eine Verbindung zur Kontaktlasche (74) und über den Schalter (30) eine Verbindung
zur Kontaktlasche (34) hergestellt. Auf diese Weise werden je nach Schwenkrichtung
der Bürstenhalterplatte (10) die darauf angeordneten Bürstenhalter (16) und (36) mit
den Bürsten (18) bzw. (38) mit den der Drehrichtung des Ankers entsprechenden Anschlüssen
der Feldmagnetwicklungen verbunden, wobei eine Umpolung zur Drehrichtungsumkehr automatisch
stattfindet.
[0028] Die Betätigung der Schalter erfolgt kurz vor Erreichen des Endpunktes der Schwenkbewegung
durch je einen benachbart zu jeder der Kontaktlaschen (24, 34, 44, 74) angeordneten
Kontaktstift (26, 32, 46, 76). Mittels dieser Kontaktstifte werden die Schalter (28)
bzw. (30) betätigt, sobald eine der Kontaktlaschen (24, 74 bzw. 34, 44) in deren
Wirkungsbereich geschwenkt ist.
[0029] Die Anordnung und Funktionsweise der Schalter (28) und (30) werden anhand der Fig.
3 bis 5 am Beispiel des Schalters (28) beschrieben, dessen Beschreibung für den identisch
aufgebauten Schalter (30) gleichermaßen gilt. Der Schalter (28) ist über eine als
Anschluß dienende Grundplatte (70) mit einem Ende einer Feldwicklung eines Polschuhes
des Elektromotors verbunden. Die sich radial zur Achse (14) hin länglich erstreckende
Grundplatte (70) weist an ihrem der Achse (14) zugewandten Ende einen senkrecht abgebogenen
Flachkontakt (54) auf, der parallel zur Achse (14) angeordnet ist. Auf dem Flachkontakt
(54) ist eine zweiarmige V-förmige Schaltwippe (56) beweglich angeordnet. Zwischen
beiden Armen weist die Schaltwippe (56) einen dem Flachkontakt (54) angepaßten Abschnitt
auf. Mittels einer Betätigungsfeder (62) wird die Kontaktwippe (56) auf den Flachkontakt
(54) aufgedrückt. In Richtung zur Achse (14) hin ist die Betätigungsfeder (62) benachbart
zum Flachkontakt (54) in einem Drehpunkt (64) drehbar gelagert, so daß die Betätigungsfeder
(62) den Flachkontakt (54) und die Kontaktwippe (56) klammerartig umgreift.
[0030] In radialer Richtung zur Achse (14) hin erstreckt sich ein Abschnitt (68) der Betätigungsfeder
(62). Im Drehpunkt (64) ist eine haarnadelförmige Ausbiegung der Betätigungsfeder
(62) in einer Bohrung gelagert. Bei Schwenkung der Bürstenhalterplatte (10) in Richtung
des Pfeiles (52) berührt der Betätigungsstift (26) kurz vor Beendigung der Schwenkbewegung
den Abschnitt (68) der Betätigungsfeder (62), wie in Fig. 3 dargestellt. Bei weiterem
Schwenken der Bürstenhalterplatte (10) in Richtung des Pfeiles (52) führt die Betätigungsfeder
(62) eine Drehbewegung um den Drehpunkt (64) aus. Dabei gleitet die Betätigungsfeder
(62) auf dem mittleren Abschnitt der Kontaktwippe (56) entlang, bis sie eine Position
seitlich des Flachkontaktes (54) erreicht. Entsprechend der geometrischen Zuordnung
von Betätigungsstift (26) und Kontaktlasche (24) ist in diesem Zustand die Kontaktlasche
(24) benachbart zu dem Arm der V-förmigen Kontaktwippe, welche von der Betätigungsfeder
(62) in Richtung zur Achse (14) hin gezogen wird. Die Kontaktwippe (56) kippt nun
so lange, bis sie mit einem Kontakt (58) die Kontaktlasche (24) berührt. Am Ende dieser
Schaltbewegung nimmt die Kontaktwippe (56) gegenüber der Betätigungsfeder (62) wieder
eine stabile Lage ein, die in Fig. 4 dargestellt ist.
[0031] Gleichzeitig ist über den Schalter (30) eine Verbindung zur Kontaktlasche (44) hergestellt.
Somit ist der elektrische Stromkreis geschlossen und der Anker des Elektromotors kann
sich entgegen der Pfeilrichtung (52) drehen.
[0032] Zum Ausschalten des Motors wird die Bürstenhalterplatte (10) entgegen der Pfeilrichtung
(52) wieder in die Null-Lage (50) zurückgeschwenkt. Zu Beginn der Schwenkbewegung
tritt der Betätigungsstift (26) in Wechselwirkung mit einem Greifbügel (66), der mit
der Betätigungsfeder (62) verbunden ist. Dadurch wird die Betätigungsfeder (62) wieder
in Mittellage zum Flachkontakt (54) bewegt und nimmt dabei die Kontaktwippe (56) mit.
Nach Erreichen der Mittellage der Feder (62) gleitet der Kontaktstift (26) am Greifbügel
(66) vorbei, so daß der Kontaktstift sich ohne weitere Beeinflussung des Schalters
(28) von diesem entfernen kann. Bei Verdrehung der Bürstenhalterplatte (10) in Richtung
des Pfeiles (48) tritt der Kontaktstift (56) in Wechselwirkung mit der Betätigungsfeder
(62), so daß spiegelbildlich zu den eben beschriebenen Vorgängen nunmehr der zweite
Kontaktarm der Kontaktwippe (56) über einen Kontakt (60) mit der Kontaktlasche (54)
verbunden ist. Entsprechend ist in diesem Schaltzustand der Schalter (30) mit der
Kontaktlasche (34) verbunden.
[0033] Fig. 6 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung.
Bei dieser Ausführungsform sind auf einer drehbaren Bürstenhalterplatte (100) einander
gegenüberliegend Bürstenhalter (102) und (104) angeordnet. Benachbart zu den Bürstenhaltern
(102) und (104) sind Schalter (106) und (108) angeordnet, welche elektrisch über Funkenstördrosseln
(110) und (112) mit den Bürstenhaltern (102) bzw. (104) verbunden sind. Die sich mit
der schwenkbaren Bürstenhalterplatte (100) bewegenden Schalter (106) und (108) weisen
über den Umfang der Bürstenhalterplatte (100) hinausragende Abschnitte von Betätigungsfedern
(114) bzw. (116) auf.
[0034] Je ein Ende jeder Feldwicklung ist über einen Anschluß (118) bzw. (120) mit einer
Verbindungsleitung (122) bzw. (124) verbunden. Die Verbindungsleitungen (122) bzw.
(124) sind kreisbogenförmig am äußeren Umfang der schwenkbaren Bürstenhalterplatte
(100) entlang bis in die Nähe der Schalter (106) bzw. (108) geführt. Beim Schwenken
der Bürstenhalterplatte (100) gelangen die Schalter (106) bzw. (108) in den Bereich
der Enden der Verbindungsleitungen (122) bzw. (124). An ihren Enden trägt die Verbindungsleitung
(122) Kontaktlaschen (126) und (128), die Verbindungsleitung (124) trägt Kontaktlaschen
(130) und (132). Benachbart zu den Kontaktlaschen (126, 128) bzw. (130, 132) sind
Betätigungsnocken (136, 138) bzw. (140, 142) angeordnet, welche in Wechselwirkung
mit den Betätigungsfedern (114) bzw. (116) der Schalter (106) bzw. (108) treten,
sobald die Bürstenplatte ihre Endlage erreicht hat. Je nach Drehrichtung des Ankers
stellt der Schalter (106) eine Verbindung zur Kontaktlasche (126) oder (132) her,
und der Schalter (108) stellt eine Verbindung mit der Kontaktlasche (130) oder (128)
her. Die Schalter (106) bzw. (108) kweisen einarmige Kontaktwippen auf, die abwechselnd
eine elektrische Verbindung zu den genannten Kontaktlaschen herstellen.
1. Elektromotor umfassend einen Anker, einen wenigstens eine Wicklung und zwei Polschuhe
aufweisenden Feldmagneten, wenigstens zwei Bürstenhalter, die auf einer konzentrisch
zum Anker zu beiden Seiten einer zu den Polschuhen in etwa symmetrischen Null-Lage
verschwenkbaren Bürstenhalterplatte angeordnet sind, und eine die elektrische Polung
der Bürstenhalter gegenüber der Wicklung des Feldmagneten bestimmenden Schalteinrichtung
zur Drehrichtungsumkehr des Elektromotors,
dadurch gekennzeichnet, daß die Schalteinrichtung (6) gemeinsam mit der Bürstenhalterplatte (10) in Abhängigkeit
von deren Lage in bezug auf die Null-Lage (50) betätigbar ist.
2. Elektromotor nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß die Schalteinrichtung (6) zwei Schaltelemente (28, 30) aufweist, welche die
Bürstenhalter (16, 36) zu beiden Seiten der Null-Lage (50) der Bürstenhalterplatte
(10) wechselweise mit zwei der Wicklung (3, 5) des Feldmagneten zugeordneten Anschlüssen
(7, 8) elektrisch verbinden und in der Null-Lage (50) von diesen trennen.
3. Elektromotor nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet, daß jedes Schaltelement (28, 30) einen Flachkontakt (54, 72), eine Kontaktwippe
(56), ein drehbar gelagertes Federelement (62) und einen Gegenkontakt (24, 34, 44,
74) aufweist, wobei die Kontaktwippe (56) um eine Seitenkante (55) des Flachkontaktes
(54) kippbar ist, das Federelement (62) die Kontaktwippe (56) klammerartig umfaßt
und auf dem Flachkontakt (54) lagefixiert und das die Kontaktwippe (56) über einen
Abschnitt (68) des Federelementes (62) betätigbar ist, wobei die Gegenkontakte (24,
74) bzw. (34, 44) und die Flachkontakte (54, 72) relativ zueinander verschwenkbar
angeordnet sind.
4. Elektromotor nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet, daß der Flachkontakt (54, 72) eines Schaltelementes (28, 30) jeweils mit einem der
Anschlüsse ( 7, 8) der Wicklung (3, 5) des Feldmagneten verbunden ist, und daß der
Gegenkontakt (24, 34) bzw. (44, 74) jeweils über ein Leiterelement (22, 42) mit einem
der Bürstenhalter (16, 38) verbunden ist.
5. Elektromotor nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktwippe (56) des Schaltelementes zweiarmig in V-Form ausgebildet ist
und einen auf dem Flachkontakt (54) abstützenden U-förmig ausgebildeten Auflagereicht
(57) aufweist, der zur Führung der Kontaktwippe (56) sich zumindest abschnittsweise
seitlich entlang des Flachkontaktes (54) erstreckt.
6. Elektromotor nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet, daß jeweils ein Abschnitt der Gegenkontakte als von der Kontaktwippe (178) beschleifbares
Widerstandselement (164, 166) ausgebildet ist, dessen zwischen Leiterelement (160,
162) und Kontaktwippe (176) wirksame Länge durch Schwenken der Bürstenhalterplatte
(150) veränderbar ist, wobei bei voller Ausschwenkung der Bürstenhalterplatte (150)
die Kontaktwippe (178) entweder mit dem Leiterelement (160) oder mit dem Leiterelement
(162) direkt verbunden ist.
7. Elektromotor nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet, daß jeweils zwischen dem Leiterelement (160, 162) und dem zugeordneten Bürstenhalter
(152, 154) ein die Motorleistung beeinflussendes Steuerelement wie Triac angeordnet
ist, wobei das Widerstandselement (164, 166) jeweils im Steuerstromkreis des Steuerelementes
angeordnet ist.